ipv6與ipv4的互連技術(shù)探討與實(shí)現(xiàn)-在線瀏覽
2025-07-17 18:05本頁面
【正文】 決了地址短缺問題以外，還考慮了在IPV4中解決不好的其它問題，主要有端到端IP連接、服務(wù)質(zhì)量(QoS)、安全性、多播、移動(dòng)性、即插即用等。 IPV4與IPV6的區(qū)別[9] 張?jiān)朴?，劉韻潔，[M].北京:電子工業(yè)出版社，2004[10] [M].北京:清華大學(xué)出版社，2004.[11]（美）Pete [M].北京:1 、擴(kuò)展了路由和尋址的能力IPV6把IP地址由32位增加到128位，從而能夠支持更大的地址空間，估計(jì)在地球表面每平米有4*lO^18個(gè)IPV6地址，使IP地址在可預(yù)見的將來不會(huì)用完。簡(jiǎn)化了路由，加快了路由速度。報(bào)頭格式的簡(jiǎn)化IPV4報(bào)頭格式中一些冗余的域或被丟棄或被列為擴(kuò)展報(bào)頭，從而降低了包處理和報(bào)頭帶寬的開銷。但報(bào)頭只有它的2倍大。對(duì)可選項(xiàng)更大的支持IPV6的可選項(xiàng)不放入報(bào)頭，而是放在一個(gè)個(gè)獨(dú)立的擴(kuò)展頭部。這大大改變了路由性能。IPv6的很多新的特點(diǎn)就是由選項(xiàng)來提供的，如對(duì)IP層安全(IPSEC)的支持，對(duì)巨報(bào)(jumbo gram)的支持以及對(duì)IP層漫游(MobileIP)的支持等。這是對(duì)DHCP協(xié)議的改進(jìn)和擴(kuò)展，使得網(wǎng)絡(luò)(尤其是局域網(wǎng))的管理更加方便和快捷。這使得網(wǎng)絡(luò)上的多媒體應(yīng)用有了長(zhǎng)足發(fā)展的機(jī)會(huì)，為服務(wù)質(zhì)量(QoS)控制提供了良好的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。如對(duì)于實(shí)時(shí)通信即使所有分組都丟失也要保持恒速，所以優(yōu)先權(quán)最高，而一個(gè)新聞分組延遲幾秒鐘也沒什么感覺，所以其優(yōu)先權(quán)較低。第二章 IPV6和IPV4網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)IPV4向IPV6網(wǎng)絡(luò)過渡的基本技術(shù)包括雙協(xié)議棧、隧道技術(shù)和NATPT技術(shù)。這些機(jī)制分為兩類，一類是實(shí)現(xiàn)理IPV4海洋中的IPV6節(jié)點(diǎn)之間的通信；一類是IPV6小島與IPV4海洋之間的通信。 基本通信策略為了實(shí)現(xiàn)IPV4網(wǎng)絡(luò)向IPV6網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)換，國(guó)際組織成立了專門的工作組叫下一代互聯(lián)網(wǎng)過渡工作組(Next Generation Transition，NGTrans)，研究IPV4到IPV6的轉(zhuǎn)換問題，并且己經(jīng)提出了很多種IPV4與IPV6網(wǎng)絡(luò)之間的通信技術(shù)。IPV6和IPV4是功能相近的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，兩者都基于相同的物理平臺(tái)，并且加載于其上的傳輸層協(xié)議TCP和UDP也沒有區(qū)別，實(shí)現(xiàn)IPV6節(jié)點(diǎn)與IPV4節(jié)點(diǎn)互通的最直接的方式是在IPV6節(jié)點(diǎn)中加入IPV4協(xié)議棧。雙協(xié)議棧技術(shù)是IPV6過渡技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的一種過渡技術(shù)，同時(shí)，它也是所有其它過渡技術(shù)的基礎(chǔ)。在IPV6建設(shè)初期，由于IPV4地址相對(duì)充足，這種方案是可行的；當(dāng)IPV6網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到一定階段，為每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配兩個(gè)全局地址(IPV4地址)將很難實(shí)現(xiàn)。根據(jù)建立方式的不同，隧道可以分成兩類：手工配置的隧道和自動(dòng)配置的隧道。隧道技術(shù)將一種協(xié)議報(bào)文封裝在另一種協(xié)議報(bào)文中，這樣，一種協(xié)議就可以通過另一種協(xié)議的封裝進(jìn)行通信。對(duì)于采用隧道技術(shù)的設(shè)備來說，在起始端將IPV6的數(shù)據(jù)報(bào)文封裝入IPV4，IPV4報(bào)文的源地址和目的地址分別是隧道入口和出口的IPV4地址。一個(gè)隧道具有一個(gè)入口點(diǎn)和一個(gè)終點(diǎn)，為了讓數(shù)據(jù)通過，必須知道兩個(gè)端點(diǎn)的地址。根據(jù)隧道終點(diǎn)地址的獲得方式可以將隧道分為配置型隧道和自動(dòng)型隧道。 IPV4與IPV6網(wǎng)絡(luò)之間的通信雙協(xié)議棧技術(shù)，而且隨著IPV6站點(diǎn)的增加會(huì)很難得到滿足，因此這種方法只能用在早期的變遷過程。它對(duì)于IPV4和IPV6實(shí)現(xiàn)了完全的兼容。雙協(xié)議棧是IPV6過渡技術(shù)的基礎(chǔ)，不僅用于建設(shè)雙棧網(wǎng)絡(luò)，也是各種過渡隧道機(jī)制的基礎(chǔ)。雙協(xié)議棧的具體工作方式如下：(l)如果應(yīng)用程序使用的目的地址為IPV4地址，則使用IPV4協(xié)議；(2)如果應(yīng)用程序使用的目的地址為IPV4兼容的IPV6地址，則同樣使IPV4協(xié)議，區(qū)別僅在于此時(shí)的IPV6封裝在IPV4中；(3)如果應(yīng)用程序使用的目的地址是一個(gè)非IPV4兼容的IPV6地址，則使用IPV6協(xié)議，而且很可能要采用隧道等機(jī)制來進(jìn)行路由傳送；(4)如果應(yīng)用程序使用域名作為目標(biāo)地址，則先從DNS服務(wù)器得到相應(yīng)的IPV4/IPV6地址，然后根據(jù)地址情況進(jìn)行相應(yīng)的處理。在這種模型下，服務(wù)器和路由器仍然是雙棧的，而非服務(wù)器的主機(jī)只需要支持IPV6。圖22 雙協(xié)議棧技術(shù)的通信方式無狀態(tài)IP/ICMP翻譯技術(shù)無狀態(tài)IP/ICMP轉(zhuǎn)換(Stateless IP/ICMP Translation，SIIT)定義了在IPV4和IPV6的分組報(bào)頭之間進(jìn)行翻譯的方法，這種翻譯是無狀態(tài)的，因此對(duì)于每一個(gè)分組都要進(jìn)行翻譯。僅使用 IPV6節(jié)點(diǎn)和僅使用IPV4節(jié)點(diǎn)通過一個(gè)SIIT轉(zhuǎn)換器通信，IPV6節(jié)點(diǎn)看到的是對(duì)方一個(gè)IPV4映射地址的主機(jī)，同時(shí)它自己則使用一個(gè)IPV4轉(zhuǎn)換的地址。SIIT協(xié)議轉(zhuǎn)換機(jī)制有其局限性，SIIT實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換時(shí)，需要一個(gè)備用的IPV4地址池來分配IPV4地址給需要與IPV4及其通信的IPV6設(shè)備。如果一個(gè)SIIT的IPV4地址池中的地址都己經(jīng)分配完畢，這時(shí)，一旦新的IPV6主機(jī)要與IPV4及其建立連接，就會(huì)因?yàn)闊o剩余地址空間而無法進(jìn)行SIIT轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致連接失敗。對(duì)于純IPV4網(wǎng)絡(luò)與IPV6網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)之間的互相通信， NATPT (Network Address TranslationProtocol Translation)技術(shù)的系統(tǒng)解決方案應(yīng)該說是目前的主流方式，其它的許多過渡方式或多或少都借鑒了NATPT技術(shù)的原理和思路等。地址轉(zhuǎn)換部分NAT(Network Address Translation)：負(fù)責(zé)IPV4和IM地址的映射轉(zhuǎn)換。協(xié)議轉(zhuǎn)換部分PT(protocol Translation)：負(fù)責(zé)在兩種協(xié)議之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。圖23 NATPT網(wǎng)關(guān)應(yīng)用位置NATPT技術(shù)的原理與IPV4的NAT類似。BIS與BIA技術(shù)BIS (BumpINTheStack)通信技術(shù)可以使在一個(gè)IPV4主機(jī)上運(yùn)行的并不支持IPV6的應(yīng)用程序和純
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